[发明专利]光纤分布式多参量传感测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及分布式光纤传感技术，具体是一种光纤分布式多参量传感测量系统。

背景技术

分布式光纤传感技术是指同时利用光纤作为传感元件和传输元件，可以实现整个光纤长度上不同位置的温度和应变的测量的技术。与其它光纤传感技术相比，分布式光纤传感技术具有无可比拟的优势，其已成为目前国内外研究的热点之一。目前，基于分布式光纤传感技术，已发展出多种形式的分布式光纤传感器，其中应用最广泛的是分布式光纤拉曼光子传感器和分布式光纤布里渊光子传感器。然而，现有分布式光纤传感器由于自身结构所限，仅能够测量传感光纤的温度信息和应变信息，而无法测量传感光纤的振动信息，由此导致其适用性差。举例而言，针对石油、天然气管道以及大型建筑的结构健康监测，不仅需要知道其温度信息和应变信息，还需要掌握其振动信息，因为在石油、天然气管道以及大型建筑的安全防范中，人的挖掘、盗窃、入侵等行为以及地震等自然灾害都会引起传感光纤的振动。此时，若无法测量传感光纤的振动信息，则无法及时查明振动事件的发生地点，由此不仅无法防止人为因素引起的损坏，而且无法对突发自然灾害起到预警作用。基于此，有必要发明一种全新的分布式光纤传感器，以解决现有分布式光纤传感器无法监测传感光纤的振动信息的问题。

发明内容

本发明为了解决现有分布式光纤传感器无法监测传感光纤的振动信息的问题，提供了一种光纤分布式多参量传感测量系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：光纤分布式多参量传感测量系统，包括超窄线宽高功率光纤激光器、第一1*2光耦合器、单边带载波抑制调制器、第二1*2光耦合器、第三1*2光耦合器、电光调制器、第一2*1光耦合器、扰偏器、集成波分复用器、传感光纤、全光纤窄带低噪布里渊频移器、窄带光纤光栅透射滤波器、第二2*1光耦合器、第三2*1光耦合器、第一低带宽高增益光电探测器、第二低带宽高增益光电探测器、数据采集处理系统；

其中，超窄线宽高功率光纤激光器的输出端与第一1*2光耦合器的输入端连接；第一1*2光耦合器的第一个输出端与单边带载波抑制调制器的输入端连接；单边带载波抑制调制器的输出端与第二1*2光耦合器的输入端连接；第二1*2光耦合器的第一个输出端与第一2*1光耦合器的第一个输入端连接；第一2*1光耦合器的输出端与扰偏器的输入端连接；扰偏器的输出端与集成波分复用器的输入端连接；集成波分复用器的公共端与传感光纤连接；

第一1*2光耦合器的第二个输出端与第三1*2光耦合器的输入端连接；第三1*2光耦合器的第一个输出端与电光调制器的输入端连接；电光调制器的输出端与第一2*1光耦合器的第二个输入端连接；

第二1*2光耦合器的第二个输出端与第二2*1光耦合器的第一个输入端连接；第二2*1光耦合器的输出端与第一低带宽高增益光电探测器的输入端连接；第一低带宽高增益光电探测器的输出端与数据采集处理系统的第一个输入端连接；

第三1*2光耦合器的第二个输出端与全光纤窄带低噪布里渊频移器的输入端连接；全光纤窄带低噪布里渊频移器的输出端与窄带光纤光栅透射滤波器的输入端连接；窄带光纤光栅透射滤波器的输出端与第三2*1光耦合器的第一个输入端连接；第三2*1光耦合器的输出端与第二低带宽高增益光电探测器的输入端连接；第二低带宽高增益光电探测器的输出端与数据采集处理系统的第二个输入端连接；

集成波分复用器的第一个输出端与第二2*1光耦合器的第二个输入端连接；集成波分复用器的第二个输出端与第三2*1光耦合器的第二个输入端连接。